一种基于I型均热板的散热结构及平板直线电机的制作方法
一种基于i型均热板的散热结构及平板直线电机
技术领域
1.本发明涉及平板直线电机技术领域，具体涉及一种基于i型均热板的散热结构及平板直线电机。
背景技术：
2.随着电机向高功率密度等方向发展，随之带来了发热量急剧增大的问题。因此，散热是制约电机发展的重要因素，能否有效解决电机发热问题已成为电机能否提升极限功率，实现轻量化的关键。自然风冷和液冷是主流的直线电机散热技术，其原理是电机铜线绕组通过绝缘层和铁芯等将热量传至外壳，再由空气或液态工质将热量耗散。
3.远离冷却模块靠近磁钢的绕组的热量的传热路径有两条：
①
发热绕组的热量横向传递给铁芯，热量在铁芯内纵向传递至冷却模块。
②
热量通过绕组内部纵向向上传递至铁芯与冷却模块。但是，因为铁芯本身热导率不高，且绕组上绝缘漆和气隙对热量的传递影响，导致热阻极大，无法实现直线电机内部绕组的有效散热。该部分铜线温度已成为衡量直线电机是否达到保护温度的重要指标。
4.因此，提高铁芯的热传递效率对于降低内部绕组温度对实现直线电机高效散热与功率提升具有重要意义。
技术实现要素：
5.有鉴于此，本发明所要解决的技术问题，就是提出一种基于i型均热板的散热结构及平板直线电机，该散热结构通过提高动子铁芯的纵向热传递效率，同时减小绕组间及绕组与动子铁芯之间的热阻，从而显著改善内部绕组的散热效率，提升电机使用功率。
6.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
7.一种基于i型均热板的散热结构，包括动子铁芯，动子铁芯包括铁芯主体和下端的若干绕组支撑柱，在所述铁芯主体上对应所述绕组支撑柱开有若干插槽，插槽的深度超过铁芯主体的厚度，使插槽底部延伸至绕组支撑柱的内部；所述插槽内嵌入i型均热板，均热板两侧面与绕组支撑柱接触；动子铁芯的铁芯主体上端与平板直线电机的冷却模块接触。
8.作为优选地，所述插槽在动子铁芯中纵向设置，纵向设置的均热板使得整个绕组支撑柱四周的热量可均匀往上传递。
9.作为优选地，每条所述绕组支撑柱中都设置有至少一条插槽，插槽中设置至少一条均热板。
10.作为优选地，所述冷却模块中对应于所述均热板同样设置有插槽，所述均热板的上端插入所述冷却模块的插槽中，进一步地增大均热板与冷却模块的接触面积，显著提升均热板传热效率，提升热量沿绕组支撑柱纵向传递的热导率。
11.作为优选地，对于均热板与绕组支撑柱之间、均热板与冷却模块之间、绕组与绕组支撑柱之间出现点接触或线接触等接触不充分的问题，在它们之间灌注一定量导热胶，填补其间气隙，减小热阻。导热胶可替换为其他导热界面材料，例如导热泥等。
12.需要说明的是，受本发明启发增加或减少i型均热板数目、同一铁芯叠片内开槽数量以及插入的均热板数量、改变i型均热板几何参数(如长宽、厚度等)、改变i型均热板与灌导热胶顺序、改变i型均热板嵌入相应电机部件的深度或其他不脱离本发明宗旨的改变均属于本发明的保护范围。
13.一种平板直线电机，包括定子、动子和冷却模块，所述定子设置在动子下端，定子包括磁钢及导轨，所述动子包括动子铁芯，所述冷却模块设置在动子铁芯的顶端；所述动子铁芯包括铁芯主体和下端的若干绕组支撑柱，在所述铁芯主体上对应所述绕组支撑柱开有若干插槽，插槽的深度超过铁芯主体的厚度，使插槽底部延伸至绕组支撑柱的内部；所述插槽内嵌入i型均热板，均热板两侧面与绕组支撑柱接触。
14.所述平板直线电机的冷却模块为风冷板或液冷板。
15.作为优选地，所述插槽在动子铁芯中纵向设置，纵向设置的均热板使得整个绕组支撑柱四周的热量可均匀往上传递。
16.作为优选地，每条所述绕组支撑柱中都设置有至少一条插槽，插槽中设置至少一条均热板。
17.作为优选地，对于均热板与绕组支撑柱之间、均热板与冷却模块之间、绕组与绕组支撑柱之间出现点接触或线接触等接触不充分的问题，在它们之间灌注一定量导热胶，填补其间气隙，减小热阻。导热胶可替换为其他导热界面材料，例如导热泥等。
18.作为优选地，所述冷却模块中对应于所述均热板同样设置有插槽，所述均热板的上端插入所述冷却模块的插槽中，进一步地增大均热板与冷却模块的接触面积，显著提升均热板传热效率，提升热量沿绕组支撑柱纵向传递的热导率。
19.与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
20.1、能够改善直线电机内部绕组的散热情况，降低电机绕组温度，提升电机过载运行倍数，实现电机微型化和高功率密度化。
21.2、围绕均热板为基础实施，成本低廉。
22.3、结构简单，对装配要求不高，所涉及零件对精度要求不高，易于加工。
附图说明
23.图1为实施例1的动子铁芯的立体结构示意图；
24.图2为实施例1的散热结构配合冷却模块的连接示意图；
25.图3为实施例2的散热结构配合冷却模块的连接示意图；
26.图4为实施例3的平板直线电机的结构示意图；
27.图5为实施例3的平板直线电机的立体结构示意图；
28.图6为实施例4的平板直线电机的结构示意图。
29.图中：动子铁芯1，铁芯主体11，绕组支撑柱12，插槽13，均热板2，冷却模块3，定子4，磁钢41，导轨42。
具体实施方式
30.为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将结合附图，对本发明作进一步的说明。
31.实施例1
32.如图1和2所示，本实施例的一种基于i型均热板的散热结构，包括动子铁芯1，动子铁芯1包括铁芯主体11和下端的七根绕组支撑柱12，在铁芯主体11上对应绕组支撑柱12开有七条插槽13，插槽13的深度超过铁芯主体11的厚度，使插槽13底部延伸至绕组支撑柱12的内部；插槽13内嵌入一块i型均热板2，均热板2两侧面与绕组支撑柱12接触；动子铁芯1的铁芯主体11上端与平板直线电机的冷却模块3接触。
33.本实施例中，插槽13在动子铁芯1中纵向设置，纵向设置的均热板2使得整个绕组支撑柱12四周的热量可均匀往上传递。
34.对于均热板2与绕组支撑柱12之间、均热板2与冷却模块3之间、绕组支撑柱12与其上的绕组之间出现点接触或线接触等接触不充分的问题，在它们之间灌注导热胶，填补其间气隙，减小热阻。导热胶可替换为其他导热界面材料，例如导热泥等。
35.实施例2
36.如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，冷却模块3中对应于均热板2同样设置有插槽13，均热板2的上端插入冷却模块3的插槽13中，进一步地增大均热板2与冷却模块3的接触面积，显著提升均热板2的传热效率，提升热量沿绕组支撑柱纵向12传递的热导率。
37.实施例3
38.如图4和图5所示，本实施例的一种平板直线电机，包括冷却模块3、定子4和动子，定子4设置在动子下端，定子4包括磁钢41及导轨42，动子包括动子铁芯1，冷却模块3设置在动子铁芯1的顶端；
39.本实施例的动子铁芯1采用实施例1的动子铁芯。
40.本实施例的平板直线电机的冷却模块3为液冷板。
41.实施例4
42.如图6所示，本实施例的平板直线电机与实施例3的区别在于，冷却模块3中对应于均热板2同样设置有插槽13，均热板2的上端插入冷却模块3的插槽13中，进一步地增大均热板2与冷却模块3的接触面积，显著提升均热板2的传热效率，提升热量沿绕组支撑柱纵向12传递的热导率。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种基于i型均热板的散热结构，其特征在于，包括动子铁芯，动子铁芯包括铁芯主体和下端的若干绕组支撑柱，在所述铁芯主体上对应所述绕组支撑柱开有若干插槽，插槽的深度超过铁芯主体的厚度，使插槽底部延伸至绕组支撑柱的内部；所述插槽内嵌入i型均热板，均热板两侧面与绕组支撑柱接触；动子铁芯的铁芯主体上端与平板直线电机的冷却模块接触。2.如权利要求1所述的一种基于i型均热板的散热结构，其特征在于，所述插槽在动子铁芯中纵向设置。3.如权利要求2所述的一种基于i型均热板的散热结构，其特征在于，每条所述绕组支撑柱中都设置有至少一条插槽，插槽中设置至少一条均热板。4.如权利要求3所述的一种基于i型均热板的散热结构，其特征在于，所述冷却模块中对应于所述均热板同样设置有插槽，所述均热板的上端插入所述冷却模块的插槽中。5.如权利要求4所述的一种基于i型均热板的散热结构，其特征在于，在均热板与绕组支撑柱之间、均热板与冷却模块之间、绕组与绕组支撑柱之间出现点接触或线接触的位置设置导热胶。6.一种平板直线电机，其特征在于，包括定子、动子和冷却模块，所述定子设置在动子下端，定子包括磁钢及导轨，所述动子包括动子铁芯，所述冷却模块设置在动子铁芯的顶端；所述动子铁芯包括铁芯主体和下端的若干绕组支撑柱，在所述铁芯主体上对应所述绕组支撑柱开有若干插槽，插槽的深度超过铁芯主体的厚度，使插槽底部延伸至绕组支撑柱的内部；所述插槽内嵌入i型均热板，均热板两侧面与绕组支撑柱接触。7.如权利要求6所述的一种平板直线电机，其特征在于，所述插槽在动子铁芯中纵向设置。8.如权利要求7所述的一种平板直线电机，其特征在于，每条所述绕组支撑柱中都设置有至少一条插槽，插槽中设置至少一条均热板。9.如权利要求8所述的一种平板直线电机，其特征在于，在均热板与绕组支撑柱之间、均热板与冷却模块之间、绕组与绕组支撑柱之间出现点接触或线接触的位置设置导热胶。10.如权利要求8所述的一种平板直线电机，其特征在于，所述冷却模块中对应于所述均热板同样设置有插槽，所述均热板的上端插入所述冷却模块的插槽中。
技术总结
本发明提出了一种基于I型均热板的散热结构及平板直线电机。本发明的散热结构包括动子铁芯，动子铁芯包括铁芯主体和下端的若干绕组支撑柱，在所述铁芯主体上对应所述绕组支撑柱开有若干插槽，插槽的深度超过铁芯主体的厚度，使插槽底部延伸至绕组支撑柱的内部；所述插槽内嵌入I型均热板，均热板两侧面与绕组支撑柱接触；动子铁芯的铁芯主体上端与平板直线电机的冷却模块接触。本发明的散热结构通过提高动子铁芯的纵向热传递效率，同时减小绕组间及绕组与动子铁芯之间的热阻，从而显著改善内部绕组的散热效率，提升电机使用功率。提升电机使用功率。提升电机使用功率。
